(57)【要約】  【課題】  リーダーを装備していないクレーンを使用して、傾斜したコンクリート杭をひび割れ等の損傷を一切発生させないで打設できる、安全性と経済性に非常に優れた、傾斜したコンクリート杭の打設工法を提供する。  【解決手段】  コンクリート杭１を所要の傾斜角度に案内するガイド２ａを備えた作業台２を用意し、前記ガイド２に沿って、コンクリート杭１を、前記の傾斜角度で海底へ建て込む工程と、前記コンクリート杭１の杭頭部１ａから少なくとも前記ガイド２まで包み込む長さの中空部３ａを有し上端を閉鎖された筒状の保護管３を、前記コンクリート杭１の杭頭部１ａから嵌めて前記ガイド２に支持させる工程と、クレーン１０等の重機で吊ったハンマー４を前記保護管３の頭部へ装着し、同ハンマー４による打撃で、前記コンクリート杭１を所要の深さまで打ち込む工程とから成る。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート杭を所要の傾斜角度に案内するガイドを備えた作業台を用意し、前記ガイドに沿って、コンクリート杭を、前記の傾斜角度で海底へ建て込む工程と、
前記コンクリート杭の杭頭部から少なくとも前記ガイドまで包み込む長さの中空部を有し上端を閉鎖された筒状の保護管を、前記コンクリート杭の杭頭部から嵌めて前記ガイドに支持させる工程と、
クレーン等の重機で吊ったハンマーを前記保護管の頭部へ装着し、同ハンマーによる打撃で、前記コンクリート杭を所要の深さまで打ち込む工程と、
から成ることを特徴とする、傾斜したコンクリート杭の打設工法。
【請求項２】
コンクリート杭を所要の傾斜角度に案内するガイドを備えた作業台を用意し、前記ガイドに沿って、コンクリート杭を、前記の傾斜角度で海底へ建て込む工程と、
前記コンクリート杭の杭頭部から少なくとも前記ガイドまで包み込む長さの中空部を有し上端を閉鎖された筒状の保護管を、前記コンクリート杭の杭頭部から嵌めて前記ガイドに支持させる工程と、
クレーン等の重機で吊ったハンマーを前記保護管の頭部へ装着し、同ハンマーによる打撃で、当該保護管の頭部が、前記ガイドの直上位置に至るまで打ち込み、その後、前記保護管を前記コンクリート杭から引き抜く工程と、
前記コンクリート杭の杭頭部に短尺の保護管をセットし、当該短尺の保護管の頭部に前記ハンマーを装着し、同ハンマーによる打撃で前記コンクリート杭を所要の深さまで打ち込む工程と、
から成ることを特徴とする、傾斜したコンクリート杭の打設工法。
【請求項３】
コンクリート杭は、ＰＨＣ杭、又はＲＣ杭とすることを特徴とする、請求項１又は２に記載した傾斜したコンクリート杭の打設工法
【請求項４】
保護管は、コンクリート杭の横断面形状とほぼ同形、同大の横断面形状とすることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載した傾斜したコンクリート杭の打設工法。
【請求項５】
保護管には、所要の間隔で、コンクリート杭の杭頭部の挿入位置を確認する覗き孔を設けていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載した傾斜したコンクリート杭の打設工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜したコンクリート杭の打設工法の技術分野に属し、更に云えば、リーダーを装備していないクレーン等の重機を使用して、傾斜したコンクリート杭を海底に打設する工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海上に海上空港などの人工地盤を構築するに際し、近年、地震力等の水平力に対して効果的に抵抗するべく、傾斜した杭（斜杭）を海底地盤に打設して人工地盤を支持せしめる技術が、種々開示されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
一般に、斜杭を海底地盤に打設するには、図８に示したように、リーダーｅを装備したクレーンｆを使用し、当該リーダーｅにより保持した斜杭ｇを、クレーンブームｈから吊り下げられたハンマーｉで打撃して実施している（例えば、特許文献４も参照）。また、前記斜杭ｇには、鉄筋コンクリート杭が好適に使用されている。
【０００４】
前記鉄筋コンクリート杭としては、大別して、主筋としての鋼棒に高い緊張力を与えてコンクリートに圧縮力を与えるＰＨＣ杭と、コンクリートとの付着性を良好にする異形鉄筋を使用してコンクリートの引っ張り強度を補強するＲＣ杭とが広く知られている。ちなみに、図中の符号ａは人工地盤、符号ｂは海中、符号ｃは直杭、符号ｄは海底地盤を示している。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−９０８３０号公報
【特許文献２】特開平７−９０８６０号公報
【特許文献３】特開平８−１７０３４６号公報
【特許文献４】特開２０００−２１２９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記リーダーｅを装備したクレーンｆを使用して斜杭ｇを打設する場合、下記するような問題が生じていた。
１）斜杭ｇの建て込み作業は、リーダーｅを装備したクレーンｆでは行えないため、補助クレーンが別途必要となる関係上、作業能率が悪く、施工性および経済性が悪かった。
２）長尺のリーダーｅを使用する場合は、リーダーｅの搬入及び搬出が非常に困難であると共に、クレーンブームｈに取り付けて位置決めする作業に手間と時間を要し、施工性および経済性が悪かった。
３）大径の杭（斜杭ｇ）を打設する場合には、大径のリーダーｅを使用しなければならず、それに伴いリーダーｅの重量が大きくなるため、クレーンブームｈの傾斜角度を大きくとれない関係上、クレーンｆの作業範囲が狭く、施工性及び経済性が悪かった。
４）そもそも、リーダーｅを装備したクレーンｆでは、必然的に作業範囲（半径）が小さくなるので桟橋工事には不向きであった。
【０００７】
ところで、杭を打設する方法には、リーダーｅを装備していないクレーンｆにより、リーダーｅを使用しないで打設する工法（所謂フライング工法）がある（図９参照）。このフライング工法によれば、リーダーｅを使用しないで斜杭ｇを打設できるので、前記１）〜４）の問題点は解消し、施工性及び経済性に優れた実施が可能となる。
【０００８】
しかしながら、このフライング工法により斜杭ｇを打設すると、斜杭ｇと当該斜杭ｇを支持するガイドｊとの当接部Ｘ（図９）に大きな曲げモーメントが発生するので、曲げ変形に強い鋼管杭の場合はさておき、曲げ変形に弱いＰＨＣ杭やＲＣ杭などのコンクリート杭は、前記当接部Ｘでひび割れを発生させる虞があり、実施することができなかった。
【０００９】
かくして、従来、傾斜したコンクリート杭をフライング工法により海底地盤に打設する技術は、施工性及び経済性に非常に優れていることは認められるものの、実現できないでいた。
【００１０】
本発明の目的は、リーダーを装備していないクレーンを使用して、傾斜したコンクリート杭をひび割れ等の損傷を一切発生させないで打設できる、安全性と経済性に非常に優れた、傾斜したコンクリート杭の打設工法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る傾斜したコンクリート杭の打設工法は、
コンクリート杭を所要の傾斜角度に案内するガイドを備えた作業台を用意し、前記ガイドに沿って、コンクリート杭を、前記の傾斜角度で海底へ建て込む工程と、
前記コンクリート杭の杭頭部から少なくとも前記ガイドまで包み込む長さの中空部を有し上端を閉鎖された筒状の保護管を、前記コンクリート杭の杭頭部から嵌めて前記ガイドに支持させる工程と、
クレーン等の重機で吊ったハンマーを前記保護管の頭部へ装着し、同ハンマーによる打撃で、前記コンクリート杭を所要の深さまで打ち込む工程と、から成ることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載した傾斜したコンクリート杭の打設工法は、
コンクリート杭を所要の傾斜角度に案内するガイドを備えた作業台を用意し、前記ガイドに沿って、コンクリート杭を、前記の傾斜角度で海底へ建て込む工程と、
前記コンクリート杭の杭頭部から少なくとも前記ガイドまで包み込む長さの中空部を有し上端を閉鎖された筒状の保護管を、前記コンクリート杭の杭頭部から嵌めて前記ガイドに支持させる工程と、
クレーン等の重機で吊ったハンマーを前記保護管の頭部へ装着し、同ハンマーによる打撃で、当該保護管の頭部が、前記ガイドの直上位置に至るまで打ち込み、その後、前記保護管を前記コンクリート杭から引き抜く工程と、
前記コンクリート杭の杭頭部に短尺の保護管をセットし、当該短尺の保護管の頭部に前記ハンマーを装着し、同ハンマーによる打撃で前記コンクリート杭を所要の深さまで打ち込む工程と、から成ることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した傾斜したコンクリート杭の打設工法において、コンクリート杭は、ＰＨＣ杭、又はＲＣ杭とすることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した傾斜したコンクリート杭の打設工法において、保護管は、コンクリート杭の横断面形状とほぼ同形、同大の横断面形状とすることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載した発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載した傾斜したコンクリート杭の打設工法において、保護管には、所要の間隔で、コンクリート杭の杭頭部の挿入位置を確認する覗き孔を設けていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る傾斜したコンクリート杭の打設工法によれば、傾斜したコンクリート杭を、その杭頭部から当該杭を支持するガイドまで保護管で保護し、所謂フライング工法で実施するので、当該傾斜したコンクリート杭にひび割れ等の損傷を一切発生させないで打設作業を行い得る。よって、リーダーを装備していないクレーンを使用して打設作業を安全・確実に行うことができるので、上記問題点１）〜４）をすべて解消できることは勿論、経済性と施工性に非常に優れた実施が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
請求項２に記載した傾斜したコンクリート杭の打設工法は、リーダーを装備していないクレーンを使用して傾斜したコンクリート杭をひび割れを一切発生させないで打設すべく、以下のように実施される。
【００１８】
図１〜図７は、請求項２に記載した傾斜したコンクリート杭の打設工法の施工手順を段階的に示している。
【００１９】
この傾斜したコンクリート杭１の打設工法は、先ず、図１に示したように、海上の桟橋等に、コンクリート杭１を所要の傾斜角度に案内するガイド２ａを備えた作業台２を用意（設置）し、前記ガイド２ａに沿って、クレーン１０のワイヤロープ１２で吊り下げられたコンクリート杭１を、前記の傾斜角度で海底へ建て込む。
【００２０】
前記傾斜したコンクリート杭１は、前記ガイド２ａで設定した角度に沿って、その自重作用により、海底地盤ｄへ所要の長さ貫入する。ちなみに、図中の符号１１は、クレーンブームを示している。
【００２１】
本実施例に係るコンクリート杭１は、ＰＨＣ杭が好適に使用されているが、これに限定されず、ＲＣ杭等のコンクリート杭でもほぼ同様に実施することができる（請求項３記載の発明）。また、本実施例に係るコンクリート杭１は、直径が６０ｃｍ程度、長さが２５ｍ程度の大きさの円柱形のコンクリート杭１が使用されているが、大きさ及び形状はこれに限定されないことは勿論である。
【００２２】
次に、図２Ａ、Ｂに示したように、前記コンクリート杭１の杭頭部１ａから少なくとも前記ガイド２ａまで包み込む長さの中空部３ａを有し上端を閉鎖された筒状の保護管３を、前記コンクリート杭１の杭頭部１ａから嵌めて前記ガイド２ａに支持させる。
【００２３】
前記保護管３は、鋼管が好適に実施される。本実施例に係る保護管３は、内径が６０ｃｍ程度、外径が６５ｃｍ程度、長さが１５ｍ程度、中空部３ａの長さが１２ｍ程度の大きさの円筒形の保護管３が使用されているが、大きさ及び形状はこれに限定されないことは勿論である。ただし、前記保護管３は、前記コンクリート杭１の横断面形状とほぼ同形、同大の横断面形状とすることが好ましい（請求項４記載の発明）。安全且つ確実にコンクリート杭１を打設するためである。また、前記保護管３には、その長さ方向に、１．５〜２．０ｍ程度の間隔で、コンクリート杭１の杭頭部１ａの挿入位置を確認する覗き孔（図示省略）を穿設して実施している（請求項５記載の発明）。
【００２４】
次に、図３に示したように、クレーン１０（等の重機）で吊ったハンマー４を前記保護管３の頭部へ装着し、同ハンマー４による打撃で、当該保護管３の頭部が、前記ガイド２ａの直上位置に至るまで打ち込む（所謂フライング工法）。
【００２５】
前記傾斜したコンクリート杭１は、その杭頭部１ａから少なくともガイド２ａに届く位置まで前記保護管３により隙間無く被われて保護されているので、ハンマー４による打撃の際にコンクリート杭１とガイド２ａとの当接部Ｘ（図３参照）に生じる大きな曲げモーメントによるひび割れ等の損傷が発生する虞が一切ない。よって、安全且つ確実に、傾斜したコンクリート杭１の打設作業を行い得る。
【００２６】
かくして、前記ハンマー４により、前記保護管３の頭部が前記ガイド２ａの直上位置に至るまで、前記傾斜したコンクリート杭１を安全且つ確実に打ち込んだ後、図４に示したように、前記保護管３を前記コンクリート杭１から引き抜く。前記保護管２を引き抜く目安としては、前記保護管２の頭部が前記ガイド２ａより上方位置にあること、及び前記保護管２の下端部が海底地盤ｄに貫入しない程度とすることに留意する。
【００２７】
次に、図５に示したように、前記コンクリート杭１の杭頭部１ａに短尺の保護管（ヤットコ）５をセットし、図６に示したように、当該短尺のヤットコ５の頭部にハンマー４を装着し、同ハンマー４による打撃で前記コンクリート杭を所要の深さまで打ち込む（以上、請求項２記載の発明）。
【００２８】
前記短尺の保護管５は、鋼管が好適に実施され、所謂ヤットコ（やといぐい）と同様の働きをする。ちなみに、本実施例に係る短尺の保護管５は、長さが７ｍ程度であり、そのうち前記コンクリート杭１の杭頭部１ａに被せる部分の長さは、１ｍ程度で実施されている。勿論、前記短尺の保護管５の大きさはこれに限定されない。ただし、前記短尺の保護管５は、前記コンクリート杭１の横断面形状とほぼ同形、同大の横断面形状とすることが好ましい（請求項４記載の発明）。また、前記短尺の保護管５には、その長さ方向に、１．５〜２．０ｍ程度の間隔で、コンクリート杭１の杭頭部１ａの挿入位置を確認する覗き孔（図示省略）を穿設して実施している（請求項５記載の発明）。
【００２９】
かくして、傾斜したコンクリート杭１を所要の深さ（隣接する直杭の高さ寸法と同等程度）まで打設した後、図７に示したように、前記短尺の保護管５を撤去して、１本の傾斜したコンクリート杭１に係る打設作業を終了する。
【００３０】
なお、前記短尺の保護管（ヤットコ）５の働きを兼ねるべく、前記保護管３の上端部の閉鎖部分を６ｍ程度と長く形成した長尺の保護管３を使用して実施すれば、前記短尺の保護管５を使用することなく実施することも可能である（請求項１記載の発明）。
【００３１】
このように、上述した傾斜したコンクリート杭の打設工法によれば、リーダーを装備していないクレーン１０を使用して、曲げ変形に弱いコンクリート杭１を、ひび割れ等の損傷を一切発生させることなく安全且つ経済的に打設することができるのである。具体的には、１本の斜杭を打設するにあたり、リーダーを使用して打設する場合と比して、５０％程度のコストダウンが見込める。
【００３２】
以上に実施例を図１〜図７に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】コンクリート杭を建て込んだ段階を示した立面図である。
【図２】Ａ、Ｂは、コンクリート杭に保護管を挿入する工程を段階的に示した立面図である。
【図３】コンクリート杭を保護する保護管をハンマーで打撃する段階を示した立面図である。
【図４】保護管をコンクリート杭から引き抜いた段階を示した立面図である。
【図５】コンクリート杭の杭頭部にヤットコをセットした段階を示した立面図である。
【図６】ヤットコをハンマーで打撃する段階を示した立面図である。
【図７】コンクリート杭を所望の深さまで打設した後、ヤットコを撤去する段階を示した立面図である。
【図８】従来技術を示した立面図である。
【図９】従来技術を示した立面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１      コンクリート杭
１ａ    杭頭部
２      作業台
２ａ    ガイド
３      保護管
３ａ    中空部
４      ハンマー
５      短尺の保護管（ヤットコ）
１０      クレーン
１１      クレーンブーム
１２      ワイヤロープ
Ｘ      斜杭とリーダーとの当接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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